储罐全接液蜂巢式浮盘的优势及应用

徐迪

摘要：全接液式浮盘是在国家相关部门新的要求下研发出来的新型节能式储罐浮盘，相对照原浮筒式及其他型式的浮盘，具有较多的优点，同时也具有更好的安全性。本文将全接液式浮盘与浮筒式浮盘进行对比，从结构、特性和经济效益三个方面进行分析，更为明显的体现出全接液式浮盘的优势及广阔的应用前景。

关键词：浮盘;全接液;结构;特性;经济效益

1.绪论

内浮盘指的是能够始终漂浮在液体石油化工产品液面上并随之上下浮动升降的浮动顶盖。在液体石油化工品储罐中，内浮盘能够科学合理的防止储罐内介质的挥发损耗，起到节约能源，保护环境，提高安全性的作用。目前，国内外常见的储罐浮盘主要为浮筒式和全接液式。在国内，长久以来所使用浮盘型式主要为浮筒式，而随着新法规的颁布，国家对VOCs排放量的控制进一步加强，全接液式浮盘以其低油气挥发、高安全性等优点，逐步进入了人们的视野。

2.浮筒式浮盘与全接液式浮盘结构对比

2.1 浮筒式浮盘结构

浮筒式浮盘主要由顶板、浮筒、浮筒支架、支柱和周边密封组成，根据不同的使用要求会增设不同功用的开孔及辅助件。

在使用中，浮筒式浮盘由于依靠浮筒的浮力漂浮在液面上，不可避免的会出现浮筒的下半部分浸入液面下，上半部分则漂浮在液面上。根据阿基米德定律，F浮=ρgV排，两部分的体积（V排）比例根据液体密度和浮盘的重量而定。这样，受液面上的上部分浮筒的支撑，液面与顶板间形成了稳定的气液相平衡空间。

2.2 全接液式浮盤结构

全接液式浮盘主要由主梁、蜂窝箱、支柱和周边密封组成，根据不同的使用要求，增设不同功用的开孔及辅助件。

全接液式浮盘经过多块蜂窝箱板拼接，形成一个网状中空浮块，在使用中，浮块的下部分浸入液面，整体的中空浮块漂浮在液面上，隔绝了上部气相与下部的液相空间，起到了覆盖封闭液体的作用。

3.浮筒式浮盘与全接液式浮盘的特性对比

3.1 浮筒式浮盘特性

浮筒式浮盘具有质量轻便，施工程序简单，易于安装等特点，但由于存在气液相空间，油气密封效果稍差：

（1）油品气液相空间大，挥发性强，油品损耗较大，污染环境;

（2）由于油气挥发，存在火灾隐患，降低罐区安全运行系数;

（3）依靠浮筒产生浮力，浮力分布不均匀，不能承受多名维修人员走动：

（4）整体结构强度差，抗变形能力差，抗油气冲击能力小，容易变形而引

起卡盘。在面对操作中液体进气产生气爆时浮盘易发生倾覆损坏，使用寿命短。

3.2 全接液式浮盘特性

全接液蜂巢式内浮盘具有安全性高、节能环保、运行稳定、施工简便等特点。浮盘整体结构强度大，架构紧密，具有良好的抗震性和维修维护便利性。相比于浮仓式、甲板式、浮筒式等类型浮盘，全接液式浮盘具有全面的技术提升，避免了浮力单元单一，粘结剂受浸润发生剥离危险，消除了油气空间等等设计特点。

（1）高安全性：浮盘整体实现全接液完全消除油气空间最大程度降低安全事故隐患，减少火灾发生的可能性，保证储罐的安全运行;

（2）节能环保：浮盘整体直接覆盖介质表面，无液体气液相挥发空间，实现全接液，可有效抑制油气挥发，效果可达99% 以上;

（3）结构稳定：结构稳固，浮力均匀稳定，强度超过API650（H4.2 .1 .4）要求7倍以上，可允许2～4人在上面行走，完成维护作业;抗油气冲击效果良好，可承受非正常操作时液体进气发生的气爆压力;

（4）施工简便：施工组装安全、简易、迅速、无需动火作业;所有部件均可以由人孔进入，无须开顶;维修维修率低。

（5）相对于浮筒式浮盘，全接液式内浮盘，消耗的材料较多，造价成本较高，同等条件下，整体造价要高出20～30%。

4.浮筒式浮盘与全接液式浮盘经济效益对比

根据某企业多年储罐运行数据统计计算，以 5000m3 的油罐为例，年周转次数36 次计算，直径为21m 的浮筒式内浮顶油罐，其油品挥发损耗量为6805 千克/年;而全接液蜂窝式内浮顶油罐，其油品挥发损耗量仅为778千克/年（参照美国PETREX INC公司对直径为22.86米蜂巢板式内浮顶油罐的实测数据，其油品挥发损耗量为1714.76 ibs/年）。两种内浮盘相比，全接液蜂窝式内浮盘可减少油气挥发6027千克/年。按市场汽油价格计算，6.027吨×8500元/吨=5.12 万元/年。

从全接液蜂窝式内浮盘储罐与浮筒式内浮盘储罐的节能经济效益比较分析中可以看出，采用全接液蜂窝式内浮顶的10000m3 油罐一年可以增效10.24万元。按设计规定全接液蜂窝式浮盘的使用年限为20年，储运厂成品二车间本年度共6台内浮顶罐完成全接液式浮盘改造，在20年的使用期内，共计增效1228.8万元，节能效果显著。

此外，油气挥发的减少可有效改善环境污染、提高库区安全性，从而带来间接的社会效益。

5.结论

全接液蜂巢浮盘是一种新兴的浮盘技术，以其特殊的蜂巢式接液设计结构，使其更加坚固耐用，没有油气挥发空间，具有更加可靠的安全性能，提高了对火灾的预防效果。浮盘设计注重细节，采用两次密封，密封效果更好，减少优品挥发，降低油品挥发损失，经济效益可观，减少VOCs排放量，保护环境的同时也保证了罐区作业安全。结构稳固、抗物料冲击能力强、无沉船风险且施工简单，具有比传统浮筒式浮盘更多的优势，全接液式浮盘在石油化工企业里会有更加广阔的发展和应用。

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